Несмотря на многочисленные достижения в области солнечных батарей, одна вещь остается неизменной: облачная и дождливая погода снижает количество вырабатываемой электроэнергии. Теперь исследователи, сообщающие в журнале ACS Nano, разработали гибридные солнечные элементы, которые могут генерировать энергию из капель дождя.
В районах, где часто идут дожди, солнечные батареи могут показаться не лучшим выбором для производства энергии. Небо становится облачным, мешая солнечным лучам достигать клетки. Исследователи разрабатывают устройства, которые могут генерировать энергию в дождливую погоду. Предыдущие исследования добавляли псевдоконденсатор или трибоэлектрический наногенератор (TENG) к существующему солнечному элементу, создавая устройство, которое может получать энергию из движения капель дождя. Но эти устройства обычно сложны в изготовлении и громоздки. Итак, Чжэнь Вэнь, Сюхуэй Сунь, Баокюань Сунь и их коллеги хотели разработать лучшую гибридную систему сбора энергии.
Исследователи напечатали два полимера, PDMS и PEDOT:PSS, с канавками, поместив их на имеющиеся в продаже DVD-диски. PDMS представляет собой полидиметилсилоксан, а PEDOT:PSS представляет собой поли(3,4-этилендиокситиофен):поли(стиролсульфонат). Добавление текстуры к PDMS увеличило характеристики ТЭН этого материала, когда капли воды коснулись его, а затем упали с него. Текстурированный слой PEDOT:PSS действовал как общий электрод как для ТЭН, так и для солнечного элемента. Он был помещен между двумя устройствами и проводил энергию от ТЭН к ячейке. Поскольку полимеры прозрачны, солнечный элемент все еще может генерировать энергию от солнечного света, а также от падающих капель дождя. Команда отмечает, что эта простая конструкция демонстрирует новую концепцию сбора энергии в различных погодных условиях.